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          農村生活污水治理一體化設備

          發布時間:2020-12-29 11:07:41  中國污水處理工程網

            隨著農村經濟的發展、農村基礎設施建設的不斷完善,人民的生活水平得到了極大的提高。與此同時,農村生活污水的排放量不斷增加,成為我國農村污染物的主要來源之一。住房和城鄉建設部統計數據表明,截至2015年,進行生活污水處理的建制鎮和鄉級行政區域占全國建制鎮和鄉級行政區域的比率分別為25.3%和7.1%。2017年2月,環保部、財政部聯合印發的《全國農村環境綜合整治“十三五”規劃》提出,到2020年我國農村污水處理率要達到30%以上。上述數據表明,我國大部分農村地區的生活污水未進行有效處理,生活污水直接排放不僅影響整個農村的生態水環境,還嚴重制約著農村經濟的發展。所以,加強農村生活污水治理,改善農村生態環境是現階段實現鄉村振興戰略迫在眉睫的主要問題。

            一、農村生活污水治理現狀分析

            我國農村地域分布范圍較廣,各農村的經濟發展、生活習慣、傳統風俗等不盡相同,農村生活污水的來源卻大同小異,主要由廚房污水、生活洗滌廢水、廁所污水及其他污水組成。研究表明,農村生活污水含有COD、氮、磷以及少量油類等污染物,具有良好的可生化性。然而大部分農村地區環保意識不強,公眾參與性較低,生活污水則是通過直接排放或經化糞池后排放的方式進行處理,不僅對農村生態環境造成破壞,還對農民的生存環境和身體健康產生影響,所以我國亟需采取適宜的、有效的措施解決農村生活污水治理難的問題。農村生活污水處理模式主要有集中處理、分散處理兩種,我國農村的經濟基礎相對薄弱、資源分配不均衡,村莊規模小、數量多,各農村地區排水管道系統的普及率較低,已有系統多數為明渠合流制,缺乏配套輸送系統及截流主干管,所以現階段我國農村生活污水集中處理的難度較大。

            農村生活污水治理根據其主體技術單元構成的不同,主要分為三類:生物處理技術、生態處理技術和組合處理技術。生物處理技術是指人為創造微生物生長所需的好氧或厭氧條件,提供適宜的溫度、pH、堿度,通過微生物降解、吸收生活污水中的有機物、氮磷等物質,達到水質凈化的目的,常見的生物處理技術有:厭氧-好氧活性污泥法(A/O)、厭氧-缺氧-好氧活性污泥法(A/A/O)、膜生物反應器(MBR)、序批式活性污泥法(SBR)、生物轉盤等。生態處理技術是指人為創造出類似或接近自然系統的生態環境,通過土壤-微生物-植物的過濾、吸收、分解作用,對生活污水進行凈化的一種新型的水處理模式,常用的生態處理技術有:人工濕地、土壤滲濾凈化系統和氧化塘等。組合處理技術則是根據實際情況將生物處理和生態處理技術組合,通過優勢互補,提高污染物去除效果,降低運行成本。

            隨著我國相應水質排放標準及區域收納水體環保要求的逐步提高,傳統活性污泥法、生物膜法的單一處理模式已經很難滿足農村經濟可持續發展的需要。針對我國農村生活污水水量小、水源分散、水質復雜的特點開發的具有凈化能力高效、運行模式完善、管理方法成熟的一體化農村生活污水處理系統,一方面能夠較好的應對因地理位置、經濟水平、文化傳統不同造成的管理人員素質低、配套設施不完善等不利因素;另一方面可為建設社會主義新農村,實現農村地區生態水環境和區域性水環境的良性循環,提供很好的解決方案。

            二、一體化設備的優勢分析

            國內外關于一體化污水處理設備的研究取得了較大的進展,并且在農村生活污水和部分工業廢水的治理中進行了廣泛應用。隨著農村生活污水處理技術研究的深入,設備處理工藝從單一處理模式逐步發展為多種方法結合的復合工藝,設備結構也從一體化結構逐步發展為模塊化、智能化,提高了一體化設備在農村生活污水綜合治理中的實用性。

            2.1 一體化污水處理設備設計原則

            我國市場上一體化污水處理設備種類繁多,工藝參差不齊,一直未形成標準化、品牌化、規模化。在農村生活污水處理的應用中,由于各農村地區經濟水平、文化傳統、水文地質以及生活污水排放特征的不同,導致其成本偏高,一定程度上制約了一體化污水處理設備在農村地區的推廣使用。因此一體化農村生活污水處理設備在設計制作時應從農村實際情況出發,綜合考慮外在影響因素,完善設備性能。主要從以下三個方面著手:

            (1)系統內部工藝參數的影響:我國農村地區生活污水日排放系數變化較大,在實際運行過程中易對一體化生物處理系統的污泥負荷和容積負荷產生沖擊,影響微生物的生長代謝等,因此設計適宜的水力停留時間及生物固體停留時間,培育適應性更強的高效菌種,有利于提高系統對污染沖擊負荷的承受能力,使一體化設備各個工藝段持續、穩定、高效的運行;

            (2)設備主體結構材料及空間體積:降低污水處理設備的成本及土地資源利用成本,最大限度減少設備土地資源占用的同時,考慮設備結構強度及穩定性,目前,市場上一體化污水處理設備多數為鋼結構焊接成型或可拼裝的模塊化組合式工藝;

            (3)自動化控制的集成和完善:農村一體化污水處理設備的運行維護多數依靠當地員工,其模塊運行的技術人員和管理人員等整體知識匱乏,難以應對不同水質水量變化引起的微生物運行環境失調,為了提高農村一體化模塊系統的處理效率,降低人工費用,可考慮采用云計算數據分析的自動化控制方式,對進水水質及水量分析后及時自動調整運行參數,優化系統的操作性。

            2.2 一體化設備的優勢

            一體化設備可設計成移動集裝箱式或固定基礎式。與傳統大型污水處理廠相比,一體化污水處理設備不需要大規模增加污水管道,可在原有分流制排水系統的基礎上實現區域性收集處理,大大緩解了市政管網建設的壓力;由于其總投資額相對較小,在減輕地方財政壓力的同時滿足了農村生態環境治理的需求。對于大型污水處理廠面臨龐大排水管網的障礙,移動集裝箱式一體化污水處理設備可以靈活配置,有效實現中水回用,節約用水。

            我國農村地區生活污水處理技術的優劣一般通過經濟效益、技術效益、環境效益以及管理效能四個方面來評價。雖然人工濕地生態處理技術在農村生活污水處理中優越性較強,但是在考慮局部生活污水處理、土地資源緊張、資金鏈有限的情況下,無論是單一工藝模式還是組合式工藝模式的一體化設備,都因其獨特的優勢受到廣泛青睞。

            2.3 地埋式一體化設備的優點

            隨著農村經濟的快速發展,人們的生活越來越好了,對生活環境的要求也在逐步提高,臭氣、噪聲、廢水等都是人們關注的對象,因此,對農村生活污水進行治理的同時要充分考慮到設備對周圍居民生活的影響。地埋式一體化設備在保證整體布局的基礎上,充分利用地下空間,不占用地上表面積,即減少了保溫措施的投入,節約投資,又利于優化環境生態景觀,可實現土地綜合利用。而且設備運行期間,整體噪音小,臭氣產生量少,在配備自動控制系統及故障報警系統的情況下,可減少人員的投入,管理維護方便,使用效果佳。同時,由于一體化污水處理設備具有使用壽命長、能耗低、產泥量少、管理方便、占地面積小等優點,使其在農村生活污水處理領域得到廣泛的推廣。

            三、結論

            隨著社會主義新農村的建設,未來10年將會是我國污染治理的關鍵期,優良的農村水環境作為建設美麗鄉村的核心標志,其治理更是前進方向上的重點和難點。一體化污水處理設備以滿足農村地區生活污水處理的實際需求為出發點,通過提升改造傳統工藝,強化微生物菌種,降低設備投資成本,完善模塊自控系統,很大程度上減輕了市政管網建設壓力,有效實現了中水回用,解決了農村生活污水治理難的問題,對社會主義新農村的建設起到關鍵性作用。(來源:首創愛華(天津)市政環境工程有限公司)

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